JP6180348B2 - 内燃機関の排ガス浄化装置 - Google Patents
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Description
[Pd/ゼオライト触媒]
図4に示すように、実施例1〜4は、ゼオライト(支持体)として、いずれもZSM−5(ゼオリスト製)を用いるとともに、ケイバン比SiO2/Al2O3が互いに異なる例である。また、実施例5〜8は、ゼオライトとして、フェリエライト、モルデナイト、Y型ゼオライト及びベータ型ゼオライト(ゼオリスト製)をそれぞれ用いた例である。それらの作製方法は、次のとおりである。
[Pdイオン交換ゼオライト触媒]
図4に示すように、実施例9〜14は、ゼオライト(支持体)として、いずれもZSM−5(ゼオリスト製)を用いるとともに、パラジウムの量が互いに異なる例である。その作製方法は、次のとおりである。
[Pd/ゼオライト触媒]
図5に示すように、比較例1は、支持体としてゼオライト(ZSM−5)を用いる一方、ケイバン比逆数Al2O3/SiO2=0.003の例である。その作製方法は、実施例1〜8の場合と同じである。
[Pd/酸化物触媒]
また、比較例2〜4は、支持体として、ゼオライトに代えて、シリカ(SiO2)、アルミナ(Al2O3)及び酸化セリウム(CeO2)をそれぞれ用いた例である。その作製方法は、実施例1〜8の場合と同じである。
[貴金属/ゼオライト触媒]
図6に示すように、比較例5〜6は、支持体としてゼオライト(ZSM−5)を用いる一方、パラジウムに代えて、白金(Pt)及びロジウム(Rh)をそれぞれ用いた例である。その作製方法は、実施例1〜8の場合と同じである。
[ゼオライト触媒]
また、比較例7は、パラジウムをまったく用いずに、ゼオライト触媒として構成した例である。その作製方法は次のとおりである。
(6)ゼオライト(ZSM−5(50))を、マッフル炉において600℃で2時間、焼成を行うことによって、触媒粉末を得た。
(7)その後、実施例1〜8の(2)及び(3)と同じ操作を行うことによって、ゼオライト触媒を得た。
実施例1〜14で調製した触媒粉末に対して、下記に示す手法でPd含有量を評価した。
触媒粉末約50mgと10%HF水溶液25mlを耐圧容器に投入し、マイクロ波分解装置(Analytikjena 製)を用いて、230℃で30分、加熱を行い、触媒粉末を完全に溶解させた。次いで、室温で冷却し、希釈した後、ICP-OES(Agilent Technologies 社製)を用いて、NOx触媒7中のパラジウムの含有量であるPd担持量PdR(%)を評価した。
実施例3で調整した触媒粉末に対して、下記の条件で、酸化処理、水分吸着処理及びNO吸着処理を実施した後、次の分析条件で拡散反射FT−IR分光分析を行い、NOx触媒へのNOxの吸着形態を評価した。
・測定装置:FTS-60A(Bio-Rad Digilab 社製)
・付属装置:拡散反射測定装置(PIKE Technologies 社製)
・光源:グローバー(SiC)
・検出器:DTGS
・測定波数範囲:4000〜1100cm-1
・波数分解能:4cm-1
・積算回数:256回
・リファレンス:Au
・蒸着膜昇温条件:20℃/分
・温度:500℃
・時間:30分
・ガス組成:O2=10%、N2=バランスガス
・ガス流量:100cc/分
・温度:50℃
・時間:30分
・ガス組成:O2=10%、H2O=2%、N2=バランスガス
・ガス流量:100cc/分
・温度:50℃
・時間:60分
・ガス組成:O2=10%、NO=200ppm、N2=バランスガス
・ガス流量:100cc/分
上述したようにして得られた実施例1〜14及び比較例1〜7のNOx触媒に対して、下記の条件で、酸化処理、水分吸着処理及びNO吸着処理を実施した。
・温度:500℃
・時間:30分
・ガス組成:O2=10%、N2=バランスガス
・ガス流量:20L/分
・温度:50℃
・時間:5分
・ガス組成:O2=2%、H2O=2%、N2=バランスガス
・ガス流量:20L/分
・温度:50℃
・時間:3分
・ガス組成:O2=2%、NO=400ppm、N2=バランスガス
・ガス流量:20L/分
[昇温条件]
・温度範囲:50〜500℃
・昇温速度:20℃/分
・ガス組成:N2
・ガス流量:20L/分
3 エンジン(内燃機関)
5 排気管(排気系)
7 NOx触媒
Al2O3/SiO2 ゼオライトのケイバン比逆数
PdU 単位Pd重量(NOx触媒の単位容積当たりのパラジウム重量)
Claims (4)
- 内燃機関の排気系に配置され、排ガス中のNOxを浄化する内燃機関の排ガス浄化装置であって、
ゼオライトと、当該ゼオライトの酸点であるAl上に配置され、当該ゼオライトに担持されるとともに、NOxをNOの状態で吸着するパラジウムと、を有するNOx触媒を備え、
前記ゼオライトのAl2O3/SiO2が0.003よりも大きいことを特徴とする内燃機関の排ガス浄化装置。 - 前記ゼオライトは、ZSM−5、フェリエライト、モルデナイト、Y型ゼオライト又はベータ型ゼオライトであることを特徴とする、請求項1に記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
- 前記NOx触媒の単位容積当たりの前記パラジウムの重量が、0.1g/Lよりも大きいことを特徴とする、請求項2に記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
- 前記NOx触媒の単位容積当たりの前記パラジウムの重量は、2.0g/L未満であることを特徴とする、請求項3に記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
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